CN105352324A - 一种联动可调节的隔热保温装置及使用方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种联动可调节的隔热保温装置及使用方法，其结构特征为：主要包括内支撑杆、内杆活动连接结构、外支撑杆、外杆活动连接结构、隔热反射器、固定螺栓和嵌装圆螺母；通过调节内、外支撑杆的相对位置，结合内杆活动连接结构和外杆活动连接结构，以调整隔热反射器的方位、隔热反射面形状和隔热保温面积乃至隔热保温性能，也可调整隔热装置相对温场的位置；从而解决现有技术中隔热保温装置所存在的通用性差、安装后隔热保温面积和隔热位置距离调整困难等问题。该装置可以满足多种加热炉对不同隔热保温面积的需求，具有较好的互换性、通用性。

Description

一种联动可调节的隔热保温装置及使用方法

技术领域

本发明涉及一种高温炉使用的隔热保温部件结构及其使用方法，进一步地，涉及一种联动可调节的隔热保温装置及使用方法。

背景技术

随着工业的高速发展，高温设备应用范围十分广阔，比如，熔炼、高温锻造、材料生长、提纯等行业。高温设备尤其是高温加热炉，通常是选择某个面作为进出口，剩余面都涉及加热器，以此满足进出料和高温温场的需求。在进出料口的区域和加热器靠外的区域就需要使用隔热保温装置或部件，良好的隔热保温装置或部件具有以下优势：

第一，加快高温设备尤其是加热炉的升温效率，减少升温等待时间，提高生产效率。

第二，确保高温设备尤其是加热炉在进行工艺生产时，热散失减少，或者长期高温待机，能耗减少，节能环保。

第三，保持温场分布均匀且稳定，利于工艺调试和产品生产。

第四，良好的隔热保温措施，能使高温设备内外温差大，使高温设备在正常使用时，确保其外壁处于安全温度范围内，减少安全事故发生几率。

然而，现有技术的隔热保温装置，以管式加热炉为例，炉体管周围设有加热器，如电阻丝，硅钼棒，射频线圈等，而炉体两端与外界相通，未设加热器，加热炉管内的热辐射通常由其两端向外散失，以致加热炉能耗大、内部温场的温度分布跨度大等问题，至今尚未得到很好解决。现有技术的隔热保温装置在长期使用过程中发现还存在以下问题：

其一，非标特征性强，互换性和通用性受到限制。针对每一台尺寸大小有变化的加热炉都需要独立设计一套隔热装置，即使是在隔热保温面面积变化几个平方厘米，或者加热炉内部温度值变化数十度的情况下。

其二，根据设备对温场的需求，需要调整隔热保温装置的辐射阻挡面积，现有技术的隔热板制作好后无法调节。同一个加热炉，当对内部温场的需求变化时，隔热面积也需要做调整，比如，升温过程需要隔热保温装置的保温性能最好，局部温场温度调整的降温过程中，需要将隔热保温装置的保温性能低等情况。

其三，现有技术隔热装置安装后，隔热装置在加热炉中固定，无法根据需求调节隔热保温装置相对温场的位置。比如，管式炉需要两端的隔热保温装置伸到炉内，并根据需要调节伸入的距离，现有技术隔热装置无法实现。

总之，现有技术隔热保温装置存在通用性差，安装后，辐射隔热面积及隔热保温性能和隔热保温装置其位置调整困难等问题。针对这些问题，本发明提出一种联动可调节的隔热保温装置及方法。

发明内容

发明目的：解决现有技术隔热保温装置存在的互换性、通用性差，安装后，隔热保温面积及隔热保温性能和隔热保温装置其位置调整困难等问题。

本发明提出一种联动可调节的隔热保温装置及方法，通过调节其结构参数，实现隔热保温装置的隔热保温面积调节，即隔热保温装置阻挡辐射的面积调节，同时实现隔热保温装置的隔热保温性能调节；本发明隔热保温装置，可以实现隔热反射与加热炉间相对位置的调节，利于加热炉温场调节；而且，本发明隔热保温装置的隔热反射面形状可调，使本发明一种联动可调节的隔热保温装置可以满足多种加热炉对不同隔热保温面积的需求，具有较好的互换性、通用性。

其技术方案如下：

本发明一种联动可调节的隔热保温装置，包括内支撑杆、内杆活动连接结构、外支撑杆、外杆活动连接结构、隔热反射器、固定螺栓和嵌装圆螺母。

上述内支撑杆，被套在外支撑杆内部，其间可以相对外支撑杆移动，来调节内支撑杆与外支撑杆的相对位置；也可以锁紧固定螺栓与嵌装圆螺母，使内、外支撑杆相对固定，固定各组隔热板的形状和位置。内支撑杆的上端与内杆活动连接结构的限位槽相连接。

上述内杆活动连接结构，包括一个限位槽、多个活动环和一个连接环。限位槽与内支撑杆上端固定连接，用于限制活动环和连接环的活动范围，限位槽的截面可以是c形、矩形、梯形、u形。每个活动环分别与其对应的隔热板固定连接，用于辅助控制该隔热板方位。连接环置于限位槽内，将所有的活动环串在一起，当内支撑杆上下移动时，所有活动环只能在限位槽内随其上下移动的同时以连接环为轴心旋转一定角度。

上述外支撑杆，套在内支撑杆外部，可以相对内支撑杆移动，以调节内支撑杆与外支撑杆的相对位置；也可以通过固定螺栓，使其相对内支撑杆固定，以辅助固定隔热反射器的隔热反射面形状和位置。外支撑杆的顶端与外杆活动连接结构的球形滑块固定连接。外支撑杆上还有固定螺栓和嵌装圆螺母，可以固定外支撑杆与内支撑杆的位置。

上述外杆活动连接结构，包括多个轨道槽和多个球形滑块。每一个轨道槽与其对应一组隔热板的最底层底面固定连接，多个球形滑块与外支撑杆顶端固定连接。每一个球形滑块被限制在其所在轨道槽内，当外支撑杆上下移动时，各球头滑块只能在其所在轨道槽内做直线滑动，用于辅助控制隔热板形状和位置。

所述外支撑杆，在其下段设有嵌装圆螺母，它与固定螺栓匹配，通过解锁或锁紧，使支撑杆与外支撑杆间相对位置处于可调节状态或被固定状态。

上述隔热反射器，包含3至36组隔热板，每组隔热板包含1至10层板，每层板厚为0.1至5mm，相邻层板间距为2至100mm。每一组隔热板都与一个活动环固定连接；每一组隔热板，在其最底层底面上，均设有一个与其固定连接的轨道槽。相邻两组隔热板的同一层相邻两个板，其各自两侧边缘均有部分交叉重叠连成彼此间相对可活动的结构，多组隔热板如此搭接相连成彼此间相对可活动的隔热反射器，所有隔热板上表面所组成的面为隔热反射面，可以是平面，也可以是外锥面即圆锥台的外表面，还可以是内锥面即倒置圆锥台的内表面。各组隔热板材料可以选用钼、钨、钽、不锈钢、石墨、氧化铝。

通过调节内支撑杆和外支撑杆相对位置，借助于各组隔热板彼此间相对可活动结构、外支撑杆活动连接结构和外杆活动连接结构组成的整体联动调节，可以改变、调整隔热保温装置的结构参数，比如，隔热反射器的方位、距离、隔热保温面积、隔热反射面形状和位置乃至隔热保温装置的隔热保温性能。从而可以满足多种不同加热炉的多种不同隔热保温面积、不同隔热保温性能的需求，使本发明一种联动可调节的隔热保温装置的互换性、通用性增强。

因为本发明一种联动可调节的隔热保温装置的隔热反射器的隔热反射面可以调整，即其方位、形状、外形尺寸、安装距离可以调节，在安装过程中，预先使本发明装置调至较小尺寸穿过口径较小的安装口后，再调整其方位、形状、外形尺寸、安装距离，对面积更大的区域进行隔热保温。同时，本发明联动可调节的隔热保温装置在安装时，其隔热反射面置于加热炉内部，而其调节操纵部件即内支撑杆和外支撑杆置于加热炉外部，通过在加热炉外部对内支撑杆和外支撑杆的相对位置的调节，可以调整隔热反射器的相对温场的位置，有利于温场调节，也便于调节操作。

使用本发明一种活动隔热保温装置步骤：步骤一，将隔热反射器的口径调小，以便伸进加热炉下端入口；步骤二、将隔热反射器伸进加热炉需要隔热保温的部位，到达隔热反射器待安装位置附近；步骤三、根据温场的需求，通过改变内支撑杆与外支撑杆相对位置，调整隔热反射器的隔热反射面形状和隔热保温面积；步骤四、通过内支撑杆与外支撑杆在加热炉中的位置，调整隔热反射器的隔热反射面在加热炉中的位置。上述步骤三与步骤四可以循环重复进行操作，直至满足温场需求。

附图说明

图1：具体实施例中所描述一种联动可调节的隔热保温装置的外观示意图；

图2：具体实施例中所描述一种联动可调节的隔热保温装置的剖面结构示意图；

图3：具体实施例中所描述一种联动可调节的隔热保温装置中的外支撑杆结构示意图；

图4：具体实施例中所描述一种联动可调节的隔热保温装置中的一组隔热板结构示意图；

图5：具体实施例中所描述一种联动可调节的隔热保温装置，其隔热反射器的隔热反射面为内锥面(即倒置圆锥台的内表面)的一种状态示意图；

图6：具体实施例中所描述一种联动可调节的隔热保温装置，其隔热反射器的隔热反射面为外锥面(即圆锥台的外表面)的另一种状态示意图；

图7：具体实施例中所描述一种联动可调节的隔热保温装置，在一种管式加热炉中的一种工作状态(其隔热反射面为内锥面)示意图；

图8：具体实施例中所描述一种联动可调节的隔热保温装置，在一种管式加热炉中的另一种工作状态(其隔热反射面为外锥面)示意图；

图9：具体实施例中所描述一种联动可调节的隔热保温装置，由一种管式加热炉改换在另一种加热炉中时的一种工作状态示意图。

附图中各标注解释：

1：内支撑杆；2：内杆活动连接结构；21：限位槽；22：活动环；23：连接环；3：外支撑杆；31：嵌装圆螺母；4：外杆活动连接结构；41：轨道槽；42：球头滑块；5：隔热反射器；50：隔热反射面；51：一组隔热板；6：固定螺栓；7：第一管式加热炉；8：第二管式加热炉。

具体实施方式

为了促进对本发明的进一步理解，以下结合实施例，对本发明的思想和内容进一步阐释。

具体实施例

如图1、图2、图3、图4所示，本实施例所描述的一种联动可调节的隔热保温装置，包括内支撑杆1、内杆活动连接结构2、外支撑杆3、外杆活动连接结构4、隔热反射器5、固定螺栓6及嵌装圆螺母31。

其中，内支撑杆1被套在外支撑杆3里面，两者间相对位置可以调节也可以固定；所述内支撑杆1顶端与内杆活动连接结构2的限位槽21为固定连接；外支撑杆3顶端的球头滑块42与外杆活动连接结构4的轨道槽41为活动连接结构；所述隔热反射器5，由多组隔热板51搭接组成，且相邻隔热板51彼此间相对可活动结构，并借助于内杆活动连接结构2与外杆活动连接结构4的联动调节，可以调整隔热反射器5的方位、隔热反射面50形状和隔热保温面积乃至其隔热性能。

其中，内杆活动连接结构2，包括一个限位槽21、24个活动环22和一个连接环23；所述限位槽21与内支撑杆1的顶端为固定连接，限位槽21截面是c形；每一个活动环22，都与其对应的一组隔热板51为固定连接；所述连接环23置于限位槽21槽内，连接环23将所有的活动环22串在一起；当内支撑杆1上下移动时，所有活动环22只能在限位槽21槽内，随其上下移动的同时以连接环23为轴心旋转一定角度。

其中，外杆活动连接结构4，包括24个球头滑块42和24个轨道槽41；每一个轨道槽41，都与其对应的一组隔热板51的最底层底面固定连接；所述24个球头滑块42与外支撑杆3顶端固定连接；所述24个球头滑块42，其每个均限在与其对应的轨道槽41内；当外支撑杆3上下移动时，联动各球头滑块42只能在其所在轨道槽41内直线滑动；所述外支撑杆3，在其下段设有嵌装圆螺母31，它与固定螺栓6匹配，通过解锁或锁紧，使支撑杆1与外支撑杆3间相对位置处于可调节状态或被固定状态。

所述隔热反射器5包含24组隔热板51，每组隔热板包含3层金属板，每层板厚为0.5mm，其材料选用金属钼，层与层之间距离为5mm。每一组隔热板51都与一个活动环22固定连接，在每组隔热板51的最底层底面上，均设有一个与其固定连接的轨道槽41连接，如图4所示。24组隔热板51搭接在一起，其特征在于，相邻两组隔热板51的同一层相邻两个板，各自两侧边缘均有部分交叉重叠并可以相对活动；当固定螺栓6与嵌装圆螺母31处于解锁状态下，调节外支撑杆3与内支撑杆1间相对位置时，借助内杆活动连接2、外杆活动连接4，可以调整各组隔热板51的方位、进而调整隔热反射器5的形状、方位、隔热保温面积乃至其隔热保温性能；当固定螺栓6与嵌装圆螺母31处于锁紧状态下，外支撑杆3与内支撑杆1间相对位置被固定，因而隔热板51的方位、进而隔热反射器5的形状、方位、隔热保温面积乃至其隔热保温性能也被固定。但可以通过内支撑杆1和外支撑杆3调节隔热反射器5在加热炉中的位置。

隔热反射器5在不同的参数情况下，隔热反射面50的形状，可以是平面，如图1所示；也可以是外锥面(即圆锥台的外表面)，如图6所示；还可以是内锥面(即倒置圆锥台的内表面)，如图5所示。隔热反射器5的隔热反射面50为平面、内锥面或外锥面时，其隔热保温性能及效果不相同。

本实施例所描述的一种联动可调节的隔热保温装置，其使用方法，包含以下步骤：a、先调节外支撑杆3与内支撑杆1间相对位置，调整隔热反射器5的最大口径，使其尺寸略小于管式加热炉的底段入口管的内径；b、将隔热反射器5伸进加热炉需要隔热保温的部位；c、根据温场的需求，通过改变内支撑杆1与外支撑杆3的相对位置，调整隔热反射器5的隔热反射面50的形状及隔热保温面积；d、通过调节内支撑杆1、外支撑杆3在加热炉中的位置，调整隔热反射器5在加热炉中的位置；依据需要，所述步骤c、步骤d操作，可以循环重复进行，直至满足温场需求。

如图7和图8所示，在第一管式加热炉7内，通过调节隔热反射器5的方位、隔热反射面50形状与隔热保温面积，可以实现对本实施例所描述的一种联动可调节的隔热保温装置的隔热性能调节，以便满足不同隔热保温需求。

本实施例中所描述一种联动可调节的隔热保温装置，用同一个隔热保温装置，通过调节其隔热反射器5，即可以适用于如图7所示的第一管式加热炉7，也可适用于如图9所示的第二管式加热炉8，所以具有良好的通用性。同时，通过调节隔热反射器5在第二管式加热炉8中所处的位置，可以调节第二管式加热炉8内的温场分布。

综上所述，本发明一种联动可调节的隔热保温装置，通过调节内、外支撑杆间的相对位置来调节隔热反射器的参数，从而解决了现有技术隔热保温装置所存在的通用性差、安装后结构参数和隔热保温性能调整困难等问题。同时，通过调节内支撑杆与外支撑杆间的相对位置，结合调节隔热保温装置在温场中的位置，以此改变隔热保温装置的性能，有利于温场调节。

应当说明的是，以上所述实施例仅表达了本发明的部分实施方式，其描述较为具体和详细，但并不能因此而理解为对本发明范围的限制。对于本领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明构思的前提下，还可以做出若干变形和改进，比如改变限位槽位置，改变外杆活动连接结构轨道的形式等，这些均属于本发明的发明构思，都属于本发明的保护范围。因此，本发明的保护范围应以所附权利要求为准。

Claims (5)

1.一种联动可调节的隔热保温装置，其特征在于：该装置包括内支撑杆(1)、内杆活动连接结构(2)、外支撑杆(3)、外杆活动连接结构(4)、隔热反射器(5)、固定螺栓(6)及嵌装圆螺母(31)；所述外支撑杆(3)套在内支撑杆(1)外面，两者间相对位置可以调节也可以固定；所述内支撑杆(1)顶端与内杆活动连接结构(2)的限位槽(21)相连接；外支撑杆(3)顶端与外杆活动连接结构(4)的球形滑块(42)相连接；所述隔热反射器(5)，由多组隔热板(51)搭接组成，并借助于内杆活动连接(2)与外杆活动连接(4)的联动调节，可以调整隔热反射器(5)的的方位、隔热反射面(50)形状和隔热保温面积乃至其隔热性能。

2.根据权利要求1所述一种联动可调节的隔热保温装置，其特征在于，所述内杆活动连接结构(2)，包括一个限位槽(21)、多个活动环(22)和一个连接环(23)；所述限位槽(21)与内支撑杆(1)的顶端为固定连接，限位槽(21)截面可以是c形，也可以是矩形、梯形、u形；所述多个活动环(22)，其中每个分别与其对应的一组隔热板(51)固定连接；所述连接环(23)置于限位槽(21)槽内，连接环(23)将所有的活动环(22)串在一起；当内支撑杆(1)上下移动时，所有活动环(22)只能在限位槽(21)槽内随其上下移动的同时以连接环(23)为轴心旋转一定角度。

3.根据权利要求1所述一种联动可调节的隔热保温装置，其特征在于，所述外杆活动连接结构(4)，它包括多个球头滑块(42)和多个轨道槽(41)；所述多个轨道槽(41)，其每个与其对应一组隔热板(51)的最底层底面为固定连接；所述多个球头滑块(42)与外支撑杆(3)顶端为固定连接；所述多个球头滑块(42)，其每个均限制在与其对应的轨道槽(41)内；当外支撑杆(3)上下移动时，各球头滑块(42)只能在其所在轨道槽(41)内做直线滑动；所述外支撑杆(3)，在其下段设有嵌装圆螺母(31)，它与固定螺栓(6)匹配，通过解锁或锁紧，使支撑杆(1)与外支撑杆(3)间相对位置处于可调节状态或被固定状态。

4.根据权利要求1所述一种联动可调节的隔热保温装置，其特征在于，所述隔热反射器(5)，包含3至36组隔热板(51)，每组隔热板(51)包含1至10层板，每层板厚为0.1至5mm，相邻层板间距为2至100mm；所述多组隔热板(51)，其材料可以选用钼、钨、钽、不锈钢、石墨、氧化铝；所述每一组隔热板(51)的最底层底面上，均设有一个与其固定连接的轨道槽(41)；相邻两组隔热板(51)的同一层相邻两个板，其各自两侧边缘均有部分交叉重叠连成彼此间相对可活动结构；当固定螺栓(6)与嵌装圆螺母(31)处于解锁状态下，调节外支撑杆(3)与内支撑杆(1)间相对位置时，借助于各组隔热板彼此间相对可活动结构、内杆活动连接结构(2)和外杆活动连接结构(4)联动调节，可以调整各组隔热板(51)的方位、进而调整隔热反射器(5)的方位、隔热反射面(50)形状和隔热保温面积乃至其隔热性能；当固定螺栓(6)与嵌装圆螺母(31)处于锁紧状态下，外支撑杆(3)与内支撑杆(1)被固定住，从而各组隔热板(51)的方位、进而隔热反射器(5)的方位、隔热反射面(50)形状和隔热保温面积乃至其隔热性能均被固定；所述隔热反射器(5)的隔热反射面(50)的形状，可以是平面，也可以是外锥面即圆锥台的外表面，还可以是内锥面即倒置圆锥台的内表面。

5.一种联动可调节的隔热保温装置的使用方法，其特征在于，包含以下步骤：

a、先调节外支撑杆(3)与内支撑杆(1)间相对位置，调整隔热反射器(5)的最大口径，使其尺寸略小于管式加热炉的底段入口管的内径；

b、将隔热板(5)伸进加热炉需要隔热保温的面，到达隔热板安装位置附近；

c、根据温场的需求，通过改变内支撑杆(1)与外支撑杆(3)的相对位置，调整隔热反射器(5)的方位、隔热反射面(50)的形状和隔热保温面积；

d、通过调节内支撑杆(1)、外支撑杆(3)在加热炉中的位置，调整隔热反射器(5)在加热炉中的位置；依据需要，所述步骤c、步骤d操作，可以循环重复进行。